专利名称：三重移相单相整流电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力电子变换器技术领域，涉及一种单相整流电路，特别是涉及一种三重移相单相整流电路。
背景技术：
在单相交流电源供电的家用电器和开关电源领域，所采用电力电子变换器的前级电路大都采用单相不控整流电路。无论后级负带何种负载，不控整流电路都属于非线性负载，在网侧产生谐波电流和无功功率，造成网侧谐波电流污染和较低的网侧功率因数，为此需要采用功率因数校正技术。对于小功率应用领域，目前可以采用无源功率因数校正技术。除了功率因数校正效果相对较差之外，具有结构简单、控制容易等优点，因此目前仍然具有一定的应用场合。在无源功率因数校正中，大部分做法是在网侧线路上增加电感，进行谐波电流抑制，其优点是简单，但是校正效果不是很理想，而且电感压降较大，限制了负载能力。为此，现有技术就需要改进。
实用新型内容鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种三重移相单相整流电路，用于解决现有技术中功率因数校正效果相对较差的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种三重移相单相整流电路，所述三重移相单相整流电路包括:单相交流电网、滤波电路、输入端与输出端均并联的自然整流器电路、超前整流电路、以及滞后整流电路；其中，所述滤波电路的输入端与单相交流电网相连，所述滤波电路的输出端与所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路、超前整流电路以及滞后整流电路的输入端相连，所述输入端与输出端均并联的自然整流桥电路、超前整流电路和滞后整流电路的输出端相连。优选地，单相交流电网包括火线和零线。优选地，所述滤波电路包括:滤波电感和滤波电容；其中，所述滤波电感的输入端与所述单相交流电网的火线相连，所述滤波电感的输出端与所述滤波电容的一端相连，所述滤波电容的另一端与所述单相交流电网的零线相连。优选地，所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路包括:第一二极管整流桥、电解电容、稳定电阻；其中，所述电解电容和稳定电阻并联；所述第一二极管整流桥的两个输入端分别与所述滤波电路中滤波电容的一端的另一端，所述第一二极管整流桥的输出正极连接电解电容的正极，所述第一二极管整流桥的输出负极连接电解电容。优选地，所述第一二极管整流桥的输出正极连接电解电容的正极，形成直流输出正极，所述第一二极管整流桥的输出负极连接电解电容的负极，形成直流输出负极。[0010]优选地，所述超前整流电路包括:第一变压器、第二二极管整流桥、以及移相电容；其中，所述移相电容的一端与所述滤波电路中的滤波电容的一端相连，所述移相电容的另一端与所述第一变压器初级的一端相连，所述第一变压器初级的另一端与滤波电路中的滤波电容的另一端相连；所述第一变压器次级的两端分别与所述第二二极管整流桥的两个交流输入端相连，所述第二二极管整流桥的两个输出正极和输出负极分别与所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路的两个直流输出正极和输出负极同极性相连。优选地，所述滞后整流电路包括:第二变压器、第三二极管整流桥、以及移相电感；其中，所述移相电感的一端与所述滤波电路中的滤波电容的一端相连，所述移相电感的另一端与所述第二变压器初级的一端相连，所述第二变压器初级的另一端与滤波电路中的滤波电容的另一端相连；所述第二变压器次级的两端分别与第三二极管整流桥的两个交流输入端相连，第三二极管整流桥的两个直流输出正极和输出负极分别与所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路的两个直流输出正极和输出负极同极性相连。如上所述，本实用新型所述的三重移相单相整流电路，具有以下有益效果:1、电路结构简单、控制简便；2、抑制谐波电流、功率因数校正效果好。
图1显示为本实用新型的三重移相单相整流电路的电路图。元件标号说明I单相交流电网2滤波电路3输入端与输出端均并联的自然整流器电路4超前整流电路5滞后整流电路
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式
加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细说明。实施例本实施例提供一种二重移相单相整流电路，如图1所不，所述二重移相单相整流电路包括:单相交流电网1、滤波电路2、输入端与输出端均并联的自然整流器电路3、超前整流电路4、以及滞后整流电路5。其中，所述滤波电路2的输入端与单相交流电网I相连，所述滤波电路2的输出端与所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路3、超前整流电路4以及滞后整流电路5的输入端相连，所述输入端与输出端均并联的自然整流桥电路3、超前整流电路4和滞后整流电路5的输出端相连，形成输出正极DCP和负极DCN，从而构成
二重移相单相整流电路。所述单相交流电网I包括:火线ACL和零线ACN。所述滤波电路2包括:滤波电感LI和滤波电容Cl ;其中，所述滤波电感LI的输入端与所述单相交流电网I的火线ACL相连，所述滤波电感LI的输出端与所述滤波电容Cl的一端相连，形成节点A,所述滤波电容Cl的另一端与所述单相交流电网I的零线VCN相连，形成节点B，节点A和B形成所述滤波电路I的输出端。所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路3包括:第一二极管整流桥B1、电解电容E1、稳定电阻Rl ;其中，所述电解电容El和稳定电阻Rl并联；所述第一二极管整流桥BI的两个输入端分别与所述滤波电路I中滤波电容Cl的一端的另一端，即分别与节点A和B相连，所述第一二极管整流桥BI的输出正极连接电解电容Cl的正极，形成直流输出正极DCP，所述第一二极管整流桥BI的输出负极连接电解电容Cl的负极，形成直流输出负极 DCN。所述超前整流电路4包括:第一变压器TR1、第二二极管整流桥B2、以及移相电容C2 ;其中，所述移相电容C2的一端与所述滤波电路I中的滤波电容Cl的一端相连，即与节点A相连，所述移相电容C2的另一端与所述第一变压器TRl初级的一端相连，所述第一变压器TRl初级的另一端与滤波电路I中的滤波电容Cl的另一端相连，即与节点B相连；所述第一变压器TRl次级的两端分别与所述第二二极管整流桥B2的两个交流输入端相连，所述第二二极管整流桥B2的两个输出正极和输出负极分别与所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路3的两个直流输出正极DCP和负极DCN同极性相连。所述滞后整流电路5包括:第二变压器TR2、第三二极管整流桥B3、以及移相电感L2 ;其中，所述移相电感L2的一端与所述滤波电路I中的滤波电容Cl的一端相连，即与节点A相连，所述移相电感L2的另一端与所述第二变压器TR2初级的一端相连，所述第二变压器TR2初级的另一端与滤波电路I中的滤波电容Cl的另一端相连，即与节点B相连；所述第二变压器TR2次级的两端分别与第三二极管整流桥B3的两个交流输入端相连，第三二极管整流桥B3的两个直流输出正极和输出负极分别与所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路3的两个直流输出正极DCP和输出负极DCN同极性相连。本实施例的工作原理为:本实用新型通过移相整流原理，产生错时整流和可调整流强度，改善滤波电路后级电流波形，经过滤波电路作用后，在网侧得到近似单位功率因数，实现抑制谐波电流和改善网侧功率因数，同时可以实现六脉动整流，改善直流输出电压波形。所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路3为主整流器，用于传递主功率，产生位置居中的单窄电流波形；所述超前整流电路4为次整流器，用于传递次功率，产生位置超前的单窄电流波形；滞后整流电路4为次整流器，用于传递次功率，产生位置滞后的单窄电流波形。在节点A和节点B合成这三组单窄电流波形，这三组单窄电流波形合成后的经过滤波电路2滤波后便可得到正弦度较高的电流波形，即可校正功率因数。简而言之就是利用三组相位不同的整流器，即输入端与输出端均并联的自然整流器电路3、超前整流电路4，滞后整流电路5，产生错时整流和可调整流强度，经过滤波电路2作用，抑制谐波电流和改善网侧功率因数。这三组相位不同的整流器等效于六脉动整流，该六脉动整流可改善网侧功率因数。在本实施例中单相交流电网的交流电源为220VAC，额定输出功率为3.5kW，空载输出电压310V，额定输出直流电压275VDC ;三个整流器B1、B2、B3的额定电流和额定电压为25A/800V ;滤波电感LI为5.1mH;滤波电感L2为10.0mH;滤波电容Cl为交流电容
2.0 μ F/275V ;移相电容C2为交流电容10.0 μ F/275V ;第一变压器TRl TR2为工频硅钢变压器，输入交流电压220VAC，空载输出交流电压220VAC ；电解电容El为六只并联电容组，6χ680μ F/350V。本实用新型所述的三重移相单相整流电路可广泛地应用在所有的前级电路为单相整流器的电力电子变换器中，其电路结构简单，控制简便，，结构简单，设计容易，网侧功率因数高，直流电压平稳。综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
权利要求1.一种三重移相单相整流电路，其特征在于，所述三重移相单相整流电路包括:单相交流电网、滤波电路、输入端与输出端均并联的自然整流器电路、超前整流电路、以及滞后整流电路；其中，所述滤波电路的输入端与单相交流电网相连，所述滤波电路的输出端与所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路、超前整流电路以及滞后整流电路的输入端相连，所述输入端与输出端均并联的自然整流桥电路、超前整流电路和滞后整流电路的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的三重移相单相整流电路，其特征在于:单相交流电网包括火线和零线。
3.根据权利要求1所述的三重移相单相整流电路，其特征在于:所述滤波电路包括 滤波电感和滤波电容；其中，所述滤波电感的输入端与所述单相交流电网的火线相连，所述滤波电感的输出端与所述滤波电容的一端相连，所述滤波电容的另一端与所述单相交流电网的零线相连。
4.根据权利要求1所述的三重移相单相整流电路，其特征在于:所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路包括:第一二极管整流桥、电解电容、稳定电阻；其中，所述电解电容和稳定电阻并联；所述第一二极管整流桥的两个输入端分别与所述滤波电路中滤波电容的一端的另一端，所述第一二极管整流桥的输出正极连接电解电容的正极，所述第一二极管整流桥的输出负极连接电解电容。
5.根据权利要求4所述的三重移相单相整流电路，其特征在于:所述第一二极管整流桥的输出正极连接电解电容的正极，形成直流输出正极，所述第一二极管整流桥的输出负极连接电解电容的负极，形成直流输出负极。
6.根据权利要求1所述的三重移相单相整流电路，其特征在于:所述超前整流电路包括:第一变压器、第二二极管整流桥、以及移相电容；其中，所述移相电容的一端与所述滤波电路中的滤波电容的一端相连，所述移相电容的另一端与所述第一变压器初级的一端相连，所述第一变压器初级的 另一端与滤波电路中的滤波电容的另一端相连；所述第一变压器次级的两端分别与所述第二二极管整流桥的两个交流输入端相连，所述第二二极管整流桥的两个输出正极和输出负极分别与所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路的两个直流输出正极和输出负极同极性相连。
7.根据权利要求1所述的三重移相单相整流电路，其特征在于:所述滞后整流电路包括:第二变压器、第三二极管整流桥、以及移相电感；其中，所述移相电感的一端与所述滤波电路中的滤波电容的一端相连，所述移相电感的另一端与所述第二变压器初级的一端相连，所述第二变压器初级的另一端与滤波电路中的滤波电容的另一端相连；所述第二变压器次级的两端分别与第三二极管整流桥的两个交流输入端相连，第三二极管整流桥的两个直流输出正极和输出负极分别与所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路的两个直流输出正极和输出负极同极性相连。
专利摘要本实用新型提供一种三重移相单相整流电路，所述三重移相单相整流电路包括单相交流电网、滤波电路、输入端与输出端均并联的自然整流器电路、超前整流电路、以及滞后整流电路；其中，所述滤波电路的输入端与单相交流电网相连，所述滤波电路的输出端与所述输入端与输出端均并联的自然整流器电路、超前整流电路以及滞后整流电路的输入端相连，所述输入端与输出端均并联的自然整流桥电路、超前整流电路和滞后整流电路的输出端相连。本实用新型所述的三重移相单相整流电路可广泛地应用在所有的前级电路为单相整流器的电力电子变换器中，电路结构简单，控制简便，结构简单，设计容易，网侧功率因数高，直流电压平稳。
文档编号H02M1/12GK202940738SQ20122056562
公开日2013年5月15日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者朱俊, 刘智翎, 管诚华, 李华武, 唐飞军, 陶灿 申请人:上海儒竞电子科技有限公司